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页岩气脱水工艺的选择

时间:2023-09-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:吸收法只能将页岩气含水量降低至8 mg/m3左右,露点降至-40℃左右。页岩气中的重烃以及酸性气体容易使固体吸附剂中毒,丧失吸附活性。综上所述,在能达到页岩气脱水深度要求的前提下,通常溶剂吸收法优于固体吸附法。在有些情况下不适宜采用溶剂吸收脱水,比如页岩气是酸气、冷冻温度低于-34℃的天然气加工、同时脱水和脱烃来满足水露点和烃露点的要求,这时固体吸附脱水就显示出其优越性。

页岩气脱水工艺的选择

1.溶剂吸收法脱水

溶剂吸收法只考虑三甘醇脱水。

1)三甘醇吸收脱水的优点

(1)能耗小,操作成本低。

(2)处理量小时,脱水系统紧凑并造价低,搬迁和移动方便,预制化程度高。

(3)三甘醇使用寿命长,损失量小,易于再生,成本低。

(4)脱水后干气露点可降至-30℃左右,能满足下游浅冷回收轻烃的要求。

2)三甘醇吸收脱水的缺点

(1)干气露点温度高于吸附脱水,不能满足深冷回收轻烃的要求。

(2)原料气中携带轻质油时,易起泡。

(3)吸收塔的结构要求严格,最好用泡罩塔。

2.固体吸附法脱水

1)固体吸附法脱水的优点

(1)脱水后,气体中水含量可低于1 mg/m3,露点温度可达-70℃以下。

(2)对进料气的温度、压力流量等参数不敏感,操作弹性大一些。

(3)操作简单,占地面积小。(www.xing528.com)

2)固体吸附法脱水的缺点

(1)对于大装置,设备投资大,操作成本高。

(2)气体压降大于溶剂吸收脱水。

(3)吸附剂使用寿命短,一般为3年,成本高。

3.溶剂吸收法与固体吸附法比较

溶剂吸收法和固体吸附法是天然气脱水常用的方法,工艺选择时,需要综合考虑技术和经济等因素。

(1)溶剂吸收法的建设费用低。溶剂吸收法装置相对较小,质量轻,占地面积少。气体处理量小于28×104 m3/d时,吸收法比固体吸附法建设费用低约50%。

(2)吸收法操作费用低。吸收塔的压降约35~70 kPa,吸附塔的压降约为70~350 kPa,而且吸收法脱除单位质量水所需再生热量少。

(3)吸收法甘醇在常压条件下进行,补充甘醇容易。吸附法更换吸附剂时须中断生产,影响下游连续供气。

(4)吸收装置脱水深度低。吸收法只能将页岩气含水量降低至8 mg/m3左右,露点降至-40℃左右。而吸附法能将页岩气脱水至比吸收法小一个数量级。

(5)吸收法对原料气压力、温度、流量变化的敏感性强;固体吸附剂脱水效果受工艺参数变化的影响相对较小,操作弹性大。

(6)甘醇受污染、热裂解或气流速度过高时容易发泡,并对设备和管线产生腐蚀;固体吸附剂不易腐蚀,但是吸附剂颗粒容易发生机械破碎。

(7)页岩气中的重烃以及酸性气体容易使固体吸附剂中毒,丧失吸附活性。

综上所述,在能达到页岩气脱水深度要求的前提下,通常溶剂吸收法优于固体吸附法。在有些情况下不适宜采用溶剂吸收脱水,比如页岩气是酸气、冷冻温度低于-34℃的天然气加工、同时脱水和脱烃来满足水露点和烃露点的要求,这时固体吸附脱水就显示出其优越性。在实际的生产中,吸附法脱水主要用于天然气凝液回收和天然气液化装置中的天然气深度脱水,以防止天然气在低温系统中产生水合物堵塞设备和管道。

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